水の比電気抵抗

原則として、水は自然源から電極の加熱設備に供給されます。特定の技術プロセスに対する水の適合性は、その物理的および化学的パラメーターによって決まります。電極加熱設備に関して、水質の最も重要な物理的指標は塩分とその塩分濃度です。 電気抵抗.

塩分、つまり水 1 kg に含まれるすべての陽イオンと陰イオンの合計濃度は、50 mg/kg から 1 kg あたり数グラムまで変化します。

電極装置の動作モードは主に水の比電気抵抗に依存し、常に装置の電流と電力を決定します。季節や地理的地域が異なると、水の比電気抵抗は異なり、その範囲は 5 ～ 300 オームです。特別な実験室では、この抵抗は、導電率計 (MM 34-04) を使用して 293 K の水温で測定されます。

実際には、精度は低くなりますが、より単純な設定が使用されます。水の比電気抵抗を直接測定するには、電気絶縁性の長方形の容器、容器の内端壁に固定された 2 つの平らな銅電極、水中に配置された直径 1 mm の 2 本のワイヤープローブで構成される装置を推奨できます。電極の平面に垂直な線に沿って、電極から既知の距離にある。 AC 主電圧は単巻変圧器を介して電極に供給されます。実験中、容器内の水の温度、電気回路の電流、プローブ間の電圧降下が測定されます。

温度 293 K における水の比電気抵抗、Ohm-m

ここで、U3はプローブ間の電圧降下、V、Aeは力線に垂直な容器内の水の断面積、m2、h3はプローブ間の距離、m、Iは電流です電極回路では、A.

天然水を含む電解質の弱い溶液の温度 T における比電気抵抗 Ohm-m は、温度の双曲線関数で表されます。

ここで、ρ293 は 293 K の温度での電気抵抗、αt — 電気抵抗の温度係数、温度が 1 K 上昇すると電気抵抗が相対的に減少することを反映しています。

塩基と塩の溶液の場合、αt = 0.02 ～ 0.035、酸の場合、αt = 0.01 ～ 0.016。実際の計算では、ρt は αt = 0.025 のような簡略化された式によって決定されます。

電気温水器原則として、水を除去することなく密閉熱供給システムで動作するため、電気抵抗、電流、ボイラー出力を設計レベルで安定させることができます。ボイラーとは異なり、蒸気ボイラーの定常運転中の水の物理的状態は、電極システムの高さに応じて変化します。

システムの下部ゾーンでは、水は358 ... 368 Kに加熱され、中央では、ボイラー内の所定の圧力で蒸気泡が形成され沸点まで加熱され、上部ゾーンでは飽和蒸気が加熱されます。集中的に形成されます。

このような複雑な構造の作動媒体（蒸気と水の混合物）の比電気抵抗は、ボイラー水中の温度と塩の濃度、蒸気の体積含有量、電極システムの設計パラメータ、およびその他のパラメータに依存します。蒸気ボイラーの計算では、蒸気と水の混合物の電気抵抗が実験データから求められます。

同軸円筒電極を備えた電極システム用、電気抵抗、オーム、蒸気と水の混合物

ここで、ρt は沸点における水の比電気抵抗、Ohm-m、β はボイラー水の比電気抵抗に対する蒸発の影響を考慮した係数、P は蒸気の電極システムの電力です。ボイラー、W、dB は内部電極の直径、m、h は電極システムの高さ、m、rθ は蒸発熱、J / kg、ρp は所定の圧力での蒸気密度、kg / m3 。

120°の角度で配置された電極とボイラー水の熱サイフォン循環を備えたシールド電極システムの場合、水の電気抵抗に対する蒸発の影響は、補正係数 β = 1.25 ... 1.3 によって考慮できます。